Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The assessment of biomarkers of reactions involving reactive oxygen species have the
potential not only to determine the extent of oxidative damage, but also to predict the
effectiveness of therapeutic strategies aimed at reducing or preventing the damage promoted
by oxidative stress. Recently, it has been described and characterized a new class of
compounds formed in consequence of oxidative stress, designated as advanced oxidation
protein products (AOPP). The accumulation of AOPP was first described in patients with
chronic renal failure undergoing hemodialysis and was subsequently found in diabetes,
atherosclerosis, obesity and acute renal failure. Previous studies have identified AOPP as a
new marker of oxidative damage to proteins and a new class of inflammatory mediators,
providing arange of effects at both the cellular and systemic levels. Although the mechanism
of action by which AOPP act is not fully understood, it is known that these products activate
respiratory burst in phagocytes, including neutrophils and monocytes, through the activation
of enzymes present in these cells. Furthermore, it has been demonstrated that AOPP may
promot these effects (pro-oxidants and pro-inflammatory) at several cell types such as
endothelial and kidney cells via activation of a signaling cascade, and in some aspects of this
cascade AOPP effects is very similar to effects caused by advanced glycation end products
(AGEs). In this context, the evaluation of the antioxidant activity of compounds in vitro
models involving the formation of AOPP may present special interest. Among these
compounds, N-acetylcysteine (NAC) and Fructose-1 ,6-bisphosphate (FBP) may be
promising substances for this purpose. The NAC is a sulfhydryl donor group very similar to
the amino acid cysteine and FBP is a highly energetic intermediate metabolite of glycolysis.
Thus, the aim of this study was to determine the effects of FBP and NAC, as well as the
synergistic effect of both treatments on the formation of AOPP in vitro. For this purpose,
purified human albumin was incubated with various concentrations of hypochlorous acid
(HOCl) (1, 2 and 4 mM) to produce AOPP in vitro, which was named albumin-advanced
oxidation protein products (albumin-AOPP). In this context, both FBP as NAC were able to
inhibit the formation of AOPP concentration-dependent manner, with FBP 20mg/mL and
NAC 1mg/mL were responsible for the inhibition of 64% and 85% respectively. Furthermore,
the synergistic effect promoted by the association of both compounds was more effective
ininhibiting the formation of AOPP. Therefore, FBP and NAC may be promising candidates
to mitigate or neutralize the pro-inflammatory and pro-oxidant triggered by AOPP. / A avaliação de biomarcadores das reações que envolvem as espécies reativas de
oxigênio têm potencial não apenas de determinar a extensão do dano oxidativo, mas
também de predizer a eficiência das estratégias terapêuticas destinadas a reduzir ou
prevenir os danos promovidos pelo estresse oxidativo. Recentemente, foi descrita e
caracterizada uma nova classe de compostos formados em consequência do estresse
oxidativo, designada como produtos proteicos de oxidação avançada (AOPP). O
acúmulo de AOPP foi primeiramente descrito em pacientes com insuficiência renal
crônica submetidos à hemodiálise e, posteriormente, verificou-se que este marcador está
envolvido em várias condições patológicas, incluindo diabetes, aterosclerose, obesidade
e insuficiência renal aguda. Estudos prévios têm identificado AOPP como um novo
marcador de dano oxidativo a proteínas e uma nova classe de mediadores inflamatórios,
promovendo uma série de efeitos tanto a nível celular quanto a nível sistêmico. Embora
o mecanismo de ação pelo qual os AOPP agem não está totalmente esclarecido, sabe-se
que estes produtos ativam o burst respiratório em fagócitos, incluindo neutrófilos e
monócitos, através da ativação de complexos enzimáticos presentes nestas células.
Além disso, tem sido demonstrado que os AOPP também podem promover efeitos
deletéreis (pró-oxidantes e pró-inflamatórios) a vários tipos celulares, como células
renais e endoteliais, através da ativação de uma cascata de sinalização, sendo em alguns
aspectos desta cascata muito semelhante aos efeitos promovidos pelos produtos finais
de glicação avançada (AGEs). Neste contexto, a avaliação da atividade antioxidante e
antiinflamaória de compostos em modelos in vitro envolvendo a formação de AOPP
pode apresentar especial interesse. Dentre esses compostos, a N-acetilcisteína (NAC) e
a Frutose- 1,6-bisfosfato (FBP) podem ser substâncias promissoras para esta finalidade.
A NAC é um doador de grupo sulfidrila muito semelhante ao aminoácido cisteína e a
FBP é um açúcar bifosforilado e um metabólito intermediário altamente energético da
glicólise. Assim, o principal objetivo deste estudo foi determinar o efeito da FBP e da
NAC, bem como o efeito sinérgico de ambas, sobre a formação de AOPP in vitro. Para
isso, a albumina purificada humana foi incubada com várias concentrações de ácido
hipocloroso (HOCl) (1, 2 e 4 mM) para produzir AOPP in vitro, a qual foi denominada
de albumina-produtos proteicos de oxidação avançada (albumina-AOPP). Neste
contexto, tanto FBP quanto NAC foram capazes de inibir a formação de AOPP de
maneira concentração-dependente, sendo que FBP 20 mg/mL e NAC 1mg/mL foram
responsáveis pela inibição de 64% e 85% respectivamente. Além disso, o efeito
sinérgico promovido pela associação de ambos os compostos foi maisefetivo em inibir a
formação de AOPP quando comparado com o efetio promovido pelos compostos
isoladamente. Portanto, FBP e NAC podem ser candidatos promissores para amenizar
ou neutralizar os efeitos pró-inflamatórios e pró-oxidantes desencadeados pelos AOPP.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/8982 |
| Date | 19 September 2012 |
| Creators | Bochi, Guilherme Vargas |
| Contributors | Moresco, Rafael Noal, Rubin, Maribel Antonello, Moretto, Maria Beatriz |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Farmacologia, UFSM, BR, Farmacologia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 201000000000, 400, 500, 500, 500, 300, 7a69f2ef-75ae-4e01-b1d1-8295e8c94f97, 404f6ac8-39c0-4a37-a3d0-95c0c007b727, 54e815ae-8af3-4abc-8a86-fc8ea077520b, 6c341cec-30a2-460f-8262-b538a87ab36b |
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